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我國彈簧鋼的牌號種類及性能與主要用途
發布者:不銹鋼管廠(香港精英平码三中三计划 www.cpkjs.icu) 發布時間:2015/11/19 閱讀:4994

我國目前主要的彈簧鋼,按照國標GB1222-75規定共有19個鋼號,概括分為碳素鋼及錳鋼、硅系鋼(硅錳鋼、硅錳鎢鋼)、鉻系鋼(鉻錳鋼、鉻釩鋼)和無鉻彈簧鋼等幾類,而以硅錳鋼為主。幾種常用彈簧鋼的牌號、成分、熱處理與機械性能如表6--1所示。此外,處于高溫、腐蝕性介質或其他特殊條件下工作的彈簧,則用不銹鋼、耐熱鋼、高速鋼及特殊合金制造,這些鋼材的牌號、性能特點在三、四篇中介紹。以下僅對GB1222-75中所列彈簧鋼的牌號、性能及主要用途加以討論。

碳素彈簧鋼:有65、70、75、85等四個牌號,熱處理后可得到高的屈服極限和適當的韌性。鋼的含碳量愈高,強度愈高,但韌性降低,容易發生脆性斷裂。碳素鋼的價格便宜,冶煉方便,冶金質量并不比合金鋼差,但淬透性低,直徑大于12~15毫米的彈簧就不能在油中淬透。水淬雖能增加淬硬層深度,但卻增大了淬火變形,淬火后很難校正,故碳素鋼通常用來制作截面較小的彈簧。此外,還用T7A~T12A等鋼的冷拉鋼絲或冷軋鋼帶制作冷卷彈簧。錳彈簧鋼只有65Mn -個鋼號。錳鋼的價格便宜,比碳鋼的淬透性高,脫碳傾向也較??;然而過熱敏感性較大。錳彈簧鋼的彈性極限與抗拉強度不如硅錳彈簧鋼,一般只用來制造截面尺寸不大(低于20毫米)的普通彈簧。
   
硅錳彈簧鋼:是歷史較久應用最廣的合金彈簧鋼,尤以55Si2Mn、55S12MnB、60 S12Mn及60S12MnA鋼,在汽車、拖拉機、機車車輛與一般機器制造中經常遇到,用來制造高應力下工作的重要彈簧和在2300C以下使用的耐熱彈簧。70S13MnA鋼用于制造承受較高震動的彈簧。硅與錳兩種元素同時加入鋼中,可以發揮各自的優點,減少彼此的缺點。如硅和錳可提高彈性極限、屈強比、淬透性和回火穩定性等,過熱敏感性也較小,但脫碳傾向較大,尤其70Si3MnA鋼碳與硅含量都增高,彈性極限與抗拉強度雖較高,但石墨化傾向卻增大,易使鋼變脆。上述五個鋼號中以55S12Mn鋼的淬透性最低,9.5毫米厚的55Si2Mn鋼制板簧油淬火后,顯微組織中有自由鐵索體存在,硬度低于HRC56。60Si2Mn鋼的淬透性較大,線徑為20 -25毫米的螺旋彈簧都可以用油冷淬透。

硅鉻彈簧鋼:GB1222-75中列入兩種硅鉻彈簧鋼,60S12CrA及60S12CrVA,后一種還含有O.l~0.2%的釩。鉻減弱硅鋼的石墨化傾向,并能提高淬透性。鉻與釩都降低鋼的過熱敏感性,彈性極限與抗拉強度顯著升高。與硅錳彈簧鋼相比,當塑性相近時,具有較高的抗拉強度和屈服強度,主要用于250℃以下工作的彈簧、汽輪機汽封彈簧及調節閥彈簧等。

硅錳鎢彈簧鋼:只有65Si2M:oWA-個鋼號,系在60Si2Mn鋼的基礎上提高含碳量并加入鎢O.8~1.2%。鎢除可增加鋼的淬透性,降低過熱敏感性外,主要用于提高鋼的回火穩定性,以保持較高的高溫強度。用于制造重要的負荷彈簧、耐熱彈簧(≤350℃)、大截面(50毫米)彈簧及耐沖擊的彈簧。

鉻系彈簧鋼:共有兩個鋼號,即50CrMn與50CrVA。鉻錳彈簧鋼(50CrMn)的淬透性大于硅錳彈簧鋼,也略優于硅鉻彈簧鋼,直徑達50毫米的50CrMn鋼彈簧能在油中淬透。鉻錳彈簧鋼主要用于制作車輛、拖拉機和較重要的板簧與螺旋彈簧。鉻錳彈簧鋼的過熱敏感性低于錳彈簧鋼而高于硅鉻彈簧鋼,對回火脆性也較敏感,回火后要快冷。鉻釩彈簧鋼(50CrVA)因其中除鉻外還含有釩0.1~O.2%,過熱敏感性低,容易得到細晶粒組織,鋼的回火穩定性高,雖經500~550℃回火,仍然具備高的彈性極限和抗拉強度,并且有高的韌性,尤其是低溫韌性較高。它用于制作大截面與應力較高的螺旋彈簧,以及在210℃條件下工作的彈簧,如內燃機的氣閥彈簧、油嘴簧、氣缸漲圈等。GB1222-75中還有一種鎢鉻釩彈簧鋼(30W4Cr2VA),系高強度耐熱彈簧鋼,具有特別高的淬透性。主要用來制作在5000C以下工作的高溫彈簧,如鍋爐蝶形閥彈簧、蒸汽參數為540℃的電站用彈簧等。
   
無鉻彈簧鋼:55SiMnMoV,55SiMnMoVNb和55SiMnVB是一組在硅錳鋼基礎上加入微量鉬、釩、鈮及硼等符合我國資源的優質彈簧鋼。它們具有較高的強度,高的屈強比,良好的塑性和韌性,脫碳傾向較小,疲勞壽命高,還具有良好的淬透性。為了降低脫碳敏感性,減少了鋼中的硅含量,并在大截面彈簧鋼中加入了少量鋁,在中截面彈簧鋼內加入了微量硼,以保證高的淬透性,此外鋼中加入少量的釩、鈮等,在于細化晶粒,提高強度和韌性。55SiMnMoV與55SiMnMoVNb鋼可用以代替50CrVA鋼來制作重型汽車及越野汽車的板簧和扭桿彈簧。55SiMnVB鋼適用于制造重型、中、小型汽車的板簧和其它中型斷面的板簧和螺旋彈簧香港精英平码三中三计划 www.cpkjs.icu

 
 

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